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高壓變頻器在現(xiàn)場高壓風機節(jié)能改造中的應用  

2010-04-08 來源:中國電力設備網(wǎng) 瀏覽數(shù):2512

 摘要:本文介紹了安邦信電子有限公司多電平高壓變頻器在天山水泥廠、江蘇長強鋼廠、揚子水泥有限公司、聯(lián)勤不銹鋼廠、重慶富皇水泥廠和沛稱煤礦風機節(jié)能改造中的應用,分析了變頻系統(tǒng)的工作原理和風量的閉環(huán)控制方法,結(jié)果表明變頻技術可以達到有效節(jié)能的目的。 

      關鍵詞:高壓變頻器 送風機 節(jié)能 

      1 引言 

      隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的發(fā)展,電氣傳動技術正經(jīng)歷著比較大的革新。工業(yè)生產(chǎn)領域大量使用的高壓感應異步電動機,已經(jīng)由傳統(tǒng)的改變其它機械環(huán)節(jié)的控制方法,改造為直接改變供給的交流電源的頻率和幅值的變壓變頻控制方法,進行速度調(diào)節(jié)和位移控制,從而可以提高生產(chǎn)工藝,降低能源消耗。特別是在當今面臨能源危機的條件下,節(jié)能降耗不僅有近期的直接經(jīng)濟效益,更有長遠的社會效益。 

      采用新型高壓大功率電力電子器件構造的直接“高-高”式變頻器,具有結(jié)構簡單,工作可靠的特點,有很好的調(diào)速和起動與制動性能。由于采用不控整流和全控器件進行開關調(diào)制,具有輸入側(cè)高功率因數(shù)、整裝置優(yōu)良的控制性能和高的運行效率。特別是通過改變送給電動機的電流的頻率,在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進行高效率的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),可以取得很好的節(jié)電效果,在風機和水泵的節(jié)能改造上已經(jīng)得到廣泛證實。 

      2 高壓變頻器的系統(tǒng)組成和原理 

      該高壓變頻器為直接高-高結(jié)構,不需輸出升壓變壓器,輸出為單元串聯(lián)移相式PWM方式。 

      該高壓變頻器具有運行穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、輸出波形正弦好、輸入電流功率因數(shù)高、效率高等特點,對電網(wǎng)諧波污染小,總體諧波畸變THD小于4%,直接滿足IEEE519-1992的諧波抑制標準,功率因數(shù)高,不必采用功率因數(shù)補償裝置,輸出波形好,不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題,不必加輸出濾波器,就可以使用普通的異步電機。     

      2.1功率單元 

      AMB-HVI系列高壓變頻器每相由六個的功率單元串聯(lián)而成。各功率單元具有完全相同的結(jié)構,有互換性。每個功率單元為三相輸入,單相輸出的交直交PWM電壓源型逆變器結(jié)構,同時還包括驅(qū)動、保護、監(jiān)測、通訊等組件組成的控制電路。通過控制IGBT的工作狀態(tài),輸出PWM電壓波形。每個功率單元額定輸出電壓為580V,串聯(lián)后輸出相電壓3480V,線電壓達到6kV。    

      AMB-HVI系列高壓變頻器輸出采用多電平移相式PWM技術,同一相的功率單元輸出相同幅值和相位的基波電壓,但各載波之間互相錯開一定電角度,實現(xiàn)多電平PWM,使得輸出電壓非常接近正弦波。輸出電壓的每個電平臺階只有單元直流母線電壓大小,所以dv/dt很小,功率單元采用較低的開關頻率,以降低開關損耗,但輸出波形的等效開關頻率可以達到單元開關頻率的6倍,且輸出電平數(shù)增加,輸出相電壓為13電平,線電壓為25電平,電平數(shù)和等效開關頻率的增加有利于改善輸出波形,降低輸出諧波,

      2.2IGBT驅(qū)動原理 

【延伸閱讀】

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